ĐỀ CƯƠNG ÔN THI MÔN XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM

1

1

XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM
A.


1
2

3

4

5

Lý thuyết
Câu 1.Khái niệm viễn thám.Trình bày các thành phần cơ bản
và quá trình của viễn thám.So sánh ảnh sự giống và khác nhau
giữa ảnh số và ảnh viễn thám.
Viễn thám (remotesensing) là môn khoa học thuthập các
thông tin về một đốitượng, một khu vực hoặc mộthiện tượng
từ một khoảngcách nào đó mà không có sựtiếp xúc trực tiếp
với đốitượng hoặc hiện tượng đó.
•
Các thành phần cơ bản:
1. Đối tượng quan sát
2. Thiết bị ghi nhận (sensors)
3. Vật truyền tải thông tin.
•

Quá trình của viễn thám:
Quá trình 1: truyền năng lượng và thu nhận sóng đt
Nguồn phát năng lượng (A) - nguồn năng lượng phát xạ để cung
cấp năng lượng điện từ tới đối tượng quan tâm.
Sóng điện từ và khí quyển (B) - khi năng lượng truyền từ
nguồn phát đến đối tượng, nó sẽ đi vào và tương tác với khí
quyển. Sự tương tác này có thể xảy ra lần thứ 2 khi năng lượng
truyền từ đối tượng tới bộ cảm biến.
Sự tương tác với đối tượng (C) – sau khi xuyên qua khí quyển, nó
tương tác với đối tượng. Phụ thuộc vào đặc tính của đối tượng và
sóng điện từ mà năng lượng phản xạ hay bức xạ của đối tượng có
sự khác nhau.
Việc ghi năng lượng của bộ cảm biến (D) - sau khi năng lượng bị
tán xạ hoặc phát xạ từ đối tượng, bộ cảm biến thu nhận và ghi lại
sóng điện từ.
Sự truyền tải, nhận và xử lý (E) - năng lượng được ghi nhận bởi
bộ cảm biến phải được truyền tải đến một trạm thu nhận và xử lý.
1

1


2


6

7

2

Năng lượng được truyền đi thường ở dạng điện. Trạm thu nhận sẽ
xử lý năng lượng này để tạo ra ảnh dưới dạng bản cứng hoặc là số.
Quá trình 2: Giải đoán, phân tích và sử dụng
Sự giải đoán và phân tích (F) - ảnh được xử lý ở trạm thu nhận sẽ
được giải đoán trực quan hoặc được phân loại bằng máy để tách
thông tin về đối tượng.
Ứng dụng (G) - đây là thành phần cuối cùng trong qui trình xử lý
của công nghệ viễn thám. Thông tin sau khi được tách ra từ ảnh có
thể được ứng dụng để hiểu tốt hơn về đối tượng, khám phá một
vài thông tin mới hoặc hỗ trợ cho việc giải quyết một vấn đề cụ
thể.
Câu 2. Ảnh hưởng của khí quyển đến sự truyền sáng.
- Bức xạ mà bộ cảm thu được không chỉ chứa riêng năng lượng
hữu ích mà còn chứa nhiều thành phần nhiễu khác như tán xạ, bức
xạ, hấp thụ từ vật thể…
- Hiệu chỉnh khí quyển là một công đoạn tiền xử lý nhằm loại trừ
những thành phần bức xạ không mang thông tin hữu ích.
Các phương pháp hiệu chỉnh ảnh hưởng của khí quyển:
- Phương pháp sử dụng hàm truyền khí quyển:
+) Là giải pháp gần đúng hay được sử dụng.
+) Mọi thông số đều dựa trên trạng thái trung bình của khí quyển
kể cả các hạt bụi lơ lửng và hơi nước.
- Phương pháp sử dụng các số liệu quan trắc thực địa:
+) Tiến hành đo đạc bức xạ các đối tượng nghiên cứu ngay tại thời
điểm bay chụp.
+) Dựa trên sự khác biệt cường độ bức xạ thu được từ vệ tinh và
giá trị đo được để tiến hành hiệu chỉnh bức xạ.
=> Thu được kết quả tốt nhưng không phải lúc nào cũng thực hiện
được.

- Phương pháp khác:

2

2


3

3

+) Một số vệ tinh được trang bị các bộ cảm biến đặc biệt chuyên
thu nhận các tham số trạng thái khí quyển đồng thời với các bộ
cảm thu nhận ảnh.
+) Việc hiệu chỉnh khí quyển được tiến hành ngay trong quá trình
bay.
Câu 3.Trình bày độ phân giải của ảnh số trong viễn thám.
Độ phân giải: là kích thước của các điểm ảnh trên ảnh.
- Đây là thông số quan trọng nhất đặc trưng cho khả năng cung
cấp thông tin của ảnh viễn thám.
- Phân loại: gồm:
1. Độ phân giải không gian là kích thước của pixel trên mặt đất.
- Mức độ chi tiết của các đối tượng trên ảnh phụ thuộc vào độ
phân giải không gian.
- Cho biết các đối tượng nhỏ nhất có thể phân biệt trên ảnh.
- Do đặc tính của đầu thu, độ phân giải không gian phụ thuộc vào
2 thông số được thiết kế sẵn là:
+ FOV (Field of view-trường/góc nhìn)
+IFOV (instantaneous field of view - trường/góc nhìn tức thì)
2. Độ phân giải phổ là số lượng và kích thước của các khoảng

bước sóng mà các bộ cảm thu nhận và ghi lại dữ liệu.
=> Không phải toàn bộ giải sóng điện từ được sử dụng trong thu
nhận ảnh viễn thám.
- Các khoảng bước sóng này được gọi là các kênh.
=> Độ phân giải phổ: là số lượng các kênh ảnh.
- Độ phân giải phổ càng cao thì thông tin thu thập từ đối tượng
càng nhiều
. - Ảnh thông thường có từ 3-10 kênh phổ.
3.Độ phân giải thời gian: là khoảng thời gian nhất định mà bộ
cảm chụp lại vùng đã chụp.
=> Nếu khoảng thời gian lặp càng nhỏ thì thông tin thu thập (hay
ảnh chụp) càng nhiều.
3

3


4

4

4. Độ phân giải bức xạ: là khả năng nhạy cảm của các thiết bị thu
để phát hiện những sự khác nhau rất nhỏ trong năng lượng sóng
điện từ.
- Ảnh ghi nhận ở các mức độ xám khác nhau
VD: ảnh ghi nhận ở dạng 8 bit => có 256 giá trị màu
- Ảnh đa phổ: RGB => có 16 triệu màu
Câu 4.Trình bày phổ phản xạ của 1 số đối tượng tự nhiên.
Phản xạ phổ của các đối tượng thực vật:
+ Thực vật: phụ thuộc vào sắc tố, cấu trúc tế bào, thành phần nước

và đặc biệt là diệp lục.
Diệp lục sẽ:
Quyết định tính chất màu sắc của ánh sáng phát xạ. 
Hấp thụ tia sáng màu lam & đỏ.
Phát xạ rất mạnh các tia sáng màu lục => các lá cây có màu xanh.
Hàm lượng diệp lục giảm => sự phát xạ của các tia màu xanh
giảm và thay bởi các tia khác.
+ Đất cát: phản xạ mạnh nhưng nếu độ ẩm tăng thì sự phản xạ
giảm.
+Đất sét: phản xạ mạnh nhưng khi độ ẩm cao thì đất có màu tối đi.
+ Hàm lượng chất hữu cơ: đất có chất hữu cơ cao thì khả năng
phản xạ thấp
Phản xạ phổ của đất:Phụ thuộc vào:
1. Thành phần cơ giới: tỉ lệ đất cát, thịt, sét…
2. Độ ẩm: khô, ẩm hay bão hoà
3. Thành phần hữu cơ của đất
4. Oxit sắt và một số khoáng vật màu khác
5. Độ nhám bề mặt: nếu thấp: phản xạ nhiều hơn còn cao thì phản
xạ ít hơn….

4

4


5

5

Câu 5.Khái niệm bộ cảm và phân loại chúng.

Khái niệm:Một thiết bị dùng để cảm nhận song điện từ phản xạ
hoặc bức xạ từ vật thể được gọi là bộ viễn cảm thường gọi tắt là
bộ cảm. Máy chụp ảnh hoặc máy quét là những bộ viễn cảm
Phân loại:
Bộ cảm chủ động(Active sensor): Là bộ cảm biến phát ra
nguồn nănglượng điện từ đến các vật thể.Khi chùm tia năng
lượng này tới cácvật thể thì nó phát xạ về thiết bị ghinhận.
=> Ưu, nhược điểm :
- Ghi nhận cả ngày lẫn đêm, hay tất cảcác mùa trong năm,
ngay cả điềukiện thời tiết xấu.
- Có thể bổ sung nguồn thông tin đốitượng quan tâm trogn
thời điểm bộ
cảm thụ động không cung cấp được.
- Cần có nguồn năng lượng lớn đủ sứcthay thế cho nguồn
năng lượng tự
nhiên.
VD: Radar SLR, SLAR.
Bộ cảm thụ động (Passive sensor): Ghi nhận sóng phản xạ
của vật thểkhi có nguồn năng lượng tự nhiênhoặc ghi nhận
sóng bức xạ phát ratừ chính vật thể đó. Bộ cảm thụ động có
thể ghi nhậnbức xạ nhiệt của các vật thể này cả
ngày lẫn đêm
- Ưu khuyết điểm:
+) Phụ thuộc vào nguồn năng lượng tựnhiên.
+) Bộ cảm này hoạt động kém tạinhững vùng ở gần vĩ độ cực.
+) Ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết.
- VD: Vệ tinh Landsat, SPOT, IRS…

5

5


6




a
•
•
•
b
•
•
•

•
•
•
-

6

Câu 6. Khái niệm hệ thống thu ảnh viễn thám và phân loại
chúng.
Khái niệm HT thu ảnh viến thám:
Khái niệm: Hệ thống thu ảnh viến thám: là chụp 1 khung lên địa
hình để ghi nhận hình ảnh trong thời gian mở ống kính của máy
chụp ảnh.

Phân loại hệ thống chụp ảnh viễn thám
Hệ thống chụp ảnh khung.
Hệ thống chụp ảnh phim.
Các camera chụp phim có bước sóng từ vùng cận cực tím, nhìn
thấy đến cận hồng ngoại.
Hệ thống chụp ảnh băng từ.
Sử dụng camera ghi nhận tức thời hình ảnh của 1 vùng. Sau đó ghi
chúng vào băng từ dạng raster.
Các camera chụp phim hay ghi băng từ có bước sóng từ vùng cận
cực tím, nhìn thấy đến cận hồng ngoại.
Hệ thống quét đa phổ.
Dựa vào số lượng các kênh phổ, hệ thống tạo ảnh quét đa phổ có 3
dạng:
Ảnh quét đa phổ (Multiple spectral): lượng kênh phổ< 10.
Ảnh quét siêu phổ (supperspectral): lượng kênh phổ> 10
Ảnh quét siêu siêu phổ (hyperspectral imageries): có số lượng
kênh phổ từ 200 hơn.
Dựa vào cách thức quét, có 3 hệ thống tạo ảnh quét đa phổ
Hệ thống tạo ảnh theo kiểu quét ngang (across track scanningwhisk broom scanning)
Hệ thống tạo ảnh theo quét dọc (Along track scanning – Push
broom scanning)
Hệ thống tạo ảnh theo kiểu quét bên sườn : Radar
Dựa vào bước sóng trong dãy phổ điện từ, ảnh được chụp từ hệ
thống quét đa phổ có 3 loại:
6

6


7

-

•

•

7

Ảnh quang học: hệ thống quét đa phổ sử dụng bước sóng vùng cận
cực tím, nhìn thấy, cận hồng ngọai (0,3 – 3 micromet).
Ảnh nhiệt: hệ thống quét đa phổ sử dụng bước sóng vùng hồng
ngọai giữa ( 3 – 1mm).
Ảnh radar: hệ thống quét đa phổ sử dụng bước sóng vùng
microwave (1mm-1m)
Câu 7.Nêu khái niệm về viễn thám Radar và Radar chủ
động.Trình bày đặc điểm về độ phân giải không gian, bóng, độ
nhám bề mặt và khả năng tạo ảnh lập thể của Radar (lấy ví dụ
minh họa).
Viễn thám Radar là viễn thám sử dụng bức xạ siêu cao tần từ 1cm
đến 1m cho phép quan sát vật thể trong mọi thời điểm trong ngày
và không bị ảnh hưởng bởi thời tiết.
Viễn thám radar chủ động: Viễn thám Laser(LIDAR):
- Sử dụng tia laser để thăm dò các đối tượng.
- Là phương pháp viễn thám với cường độ mạnh, các tia laser
được phóng xuống địa hình rồi phản hồi trở lại, ghi lại thành các
tín hiệu điện hoặc từ.
- Tín hiệu trở về có cường độ khác nhau do tác động của các đối
tượng tự nhiên, khoảng cách từ đối tượng đến thiết bị.
- => Các tín hiệu laser thu được có thể phản ánh 1 số tính chất của

đối tượng như độ cao của cây, sinh khối, độ sâu đáy của vùng có
nước che phủ…
a) Độ phân giải không gian.
- Độ phân giải của 1 ảnh radar phụ thuộc vào độ dài của xung và
độ rộng của chùm anten.
- Gồm: độ phân giải theo hướng bắn và độ phân giải theo phương
vị.
Phân giải theo hướng bắn: là khả năng phân cách 2 đối tượng
không gian nằm gần nhau theo hướng bắn tia radar.
Độ phân giải phương vị: Được xác định bằng độ rộng của dải quét
tia radar và sự liên
7

7


8

8

hệ giữa góc phương vị của tia β do anten phát ra và độ phân giải
theo hướng bắn trên mặt đất.
b) Bóng trên ảnh Radar:
- Do tia radar phóng ra nhìn nghiêng 1 phía so với địa hình, phần
sườn phơi ra phía tia chiếu tới sẽ có sự phản hồi lại.
- Ở phần sau của đối tượng, không có sự phản hồi trở về của tia
radar => không có tín hiệu.
- Khu vực đó trên ảnh có màu đen và gọi là bóng radar.
- Có 2 yếu tố chi phối độ dài bóng trong ảnh radar:
- +) Đối tượng có sự chênh cao tương đối với đáy thì bóng càng

dài.
- +) Càng xa hướng bay (góc ép càng nhỏ) thì bóng càng dài.

e)Khả năng tạo ảnh lập thể của ảnh radar:
- Hai ảnh radar chụp ở 2 góc ép khác nhau cùng hướng bay hoặc
từ 2 hướng ngược nhau hoặc từ 2 độ cao khác nhau sẽ cho khả
năng tạo ảnh lập thể.
- Tạo ảnh radar lập thể theo nguyên tắc giao thoa sóng phản hồi,
với năng lượng là hàm của bước sóng radar và thời gian truyền =>
cho độ chính xác rất cao.

8

8


9

9

Câu 8.Nêu khái niệm về viễn thám Radar và Radar bị
động.Trình bày đặc điểm về độ phân giải không gian, độ méo
hình học, hiệu ứng phản xạ góc và hệ số phản xạ thể tích của
Radar (lấy ví dụ minh họa).
-Viễn thám Radar là viễn thám sử dụng bức xạ siêu cao tần từ 1cm
đến 1m cho phép quan sát vật thể trong mọi thời điểm trong ngày
và không bị ảnh hưởng bởi thời tiết.
Viễn thám radar bị động:
- Dựa trên nguyên tắc kỹ thuật của lĩnh vực bức xạ điện từ.
- Do nguồn bức xạ tia radar là nguồn tự nhiên phản hồi lại ánh

sáng mặt trời nên rất yếu.
- Để thu được tín hiêu radar này cần sử dụng nguyên tắc biểu thị
nhiệt độ anten: là hệ thống hiệu chỉnh tín hiệu nhiệt của anten.
- Chỉ chụp ảnh vào ban ngày
Méo hình học của ảnh Radar:
ϖ Sự méo hệ thống của ảnh:
- Phụ thuộc vào hướng bắn của tia radar.
- Trên hình ảnh thu theo hướng bắn, kích thước của các đối tượng
theo xu hướng càng xa hướng bắn càng bị méo, hình ảnh của đối
tượng càng bị kéo dài hơn.
ϖ Độ lệch của địa hình: phụ thuộc vào hướng bay và hướng bắn
của tia và góc ép của tia.
- Các đối tượng có chiều cao lớn hơn thì đỉnh có xu hướng tiến
gần tới hướng đường bay hơn phần đáy của đối tượng còn phần
thấp của địa hình có xu hướng nằm ở xa đường bay hơn.
Hiệu ứng phản xạ góc
- Là hiện tượng tia radar chiếu tới các vật có độ nhám lớn.
- Tia radar tới được phản xạ tại vị trí góc của đối tượng và năng
lượng radar phản hồi trở về là cực đại.
- Hiện tượng phản xạ góc xảy ra phụ thuộc vào độ nhám của đối
tượng: gồm chiều cao đối tượng và bước sóng của tia radar

9

9


10




-

-




•

10

Câu 9.Trình bày đặc điểm về ảnh của viễn thám hồng ngoại
nhiệt.
Khái niệm: Phương pháp viễn thám hồng ngoại nhiệt là phương
pháp ghi nhận bức xạ nhiệt ở dải sóng hồng ngoại nhiệt ( từ 3 đến
14 µm). Vì bức xạ nhiệt có cường độ yếu, lại bị hấp thụ mạnh bởi
khí quyển, nên để thu được các tín hiệu nhiệt phải có thiết bị quét
nhiệt với độ nhạy cảm cao.
Đặc điểm
Rất hay bị méo do ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như: gió,
mưa, mây, thực vật…
Rất khác nhau giữa ảnh ban ngày và ban đêm phụ thuộc vào mô
hình nhiệt của các vật khác nhau.
Các đối tượng có nhiệt độ cực đại và tốc độ nóng lên hoặc lạnh đi
khác nhau phụ thuộc vào thành phần vật chất và trạng thái của đối
tượng.
Trên ảnh hồng ngoại độ sáng của ảnh sẽ thể hiện nhiệt độ của đối
tượng, vùng nóng nhiệt độ sẽ cao, ảnh sẽ có màu từ sáng đến

trắng. Vùng lạnh sẽ có màu đen, xám. Mức độ xám sẽ thể hiện
thang nhiệt độ của ảnh của khu vực.
Câu 10.Trình bày các nguyên nhân phải tiến hành hiệu chỉnh
bức xạ ảnh và các hiệu ứng của các nguyên nhân đó gây ra
trên ảnh.
Nguyên nhân phải tiến hành hiệu chỉnh bức xạ:
Do độ nhạy của cảm biến.
Do địa hình và góc chiếu mặt trời.
Do ảnh hướng của tầng khí quyển.
Hiệu ứng của các nguyên nhân:
Do độ nhạy của cảm biến:
Cảm biến quang – hiệu ứng vignetting
Hiệu chỉnh bức xạ: xác định sai khác giữa cường độ bức xạ trước
và sau sensor.
10

10


11

•
•
•
•

•
•
•

•
•
•

•
•
•
•
•
•
-

11

Mất dòng ảnh:
Nguyên nhân: bộ tách sóng của mảng tuyến tính không hoạt động
hoặc bị lỗi.
Kết quả: mất một hoặc nhiều dòng ảnh (BV trên dòng bị mất = 0).
Hiệu chỉnh: Tính trị trung bình BV của các dòng ảnh  xác định
dòng bị ảnh hưởng BV của pixel trên dòng bị mất = TB BV các
pixel xung quanh.
Vệt dòng ảnh
Nguyên nhân: : không đồng bộ giữa các bộ tách sóng trong cùng
mảng tuyến tính.
Kết quả: : dòng quét của bộ tách sóng lỗi sẽ sáng hơn hoặc tối
hơn.
Hiệu chỉnh: BV trên vệt ảnh bằng trị trung bình pixel xung quanh.
Chuẩn hóa Histogram dựa trên histogram của các bộ tách sóng
khác trên cùng một mảng tuyến tính.
Nhiễu ngẫu nhiên

Nguyên nhân: sai số trong khí quyển dữ liệu hoặc bị gián đoạn
tạm thời.
Kết quả: tạo các điểm sáng hoặc sậm đen trên ảnh.
Hiệu chỉnh: sử dụng cửa sổ lọc.
Cảm biến từ- hiệu ứng uncertaindetector.
Do địa hình và góc chiếu mặt trời: tạo hiệu ứng góc chiếu mặt trời.
Bóng chói
Nguyên nhân: cường độ chiếu và góc chiếu của mặt trời.
Hiệu ứng: giống vigneting.
Hiệu chỉnh: ước tính đường cong bóng râm  phân tích chuỗi
Fourier  loại bỏ thành phần tần số thấp.
Bóng râm.
Nguyên nhân: địa hình (đồi núi, khu nhà cao tầng,…).
Hiệu ứng: che khuất nguồn bức xạ hoặc phản xạ.
Hiệu chỉnh: DEM, tọa độ vệ tinh (góc giữa tia bức xạ và vector
trực giao với bề mặt địa hình).
Góc chiếu mặt trời.
11

11


12

•
•
•


12

Nguyên nhân: cường độ và góc chiếu của mặt trời.
Hiệu ứng: ảnh chụp cùng khu vực vào các mùa khác nhau sẽ có
cường độ chiếu sáng khác nhau.
Hiệu chỉnh: dựa trên góc tới của mặt trời.
Do ảnh hưởng của khí quyển: gây ra hiệu ứng hập thụ và tán xạ
Câu 11.Trình bày và vẽ sơ đồ các bước tiến hành hiệu chỉnh
bức xạ để đưa về phổ phản xạ đối tượng tại bề mặt đất.(không
tìm thấy)
Câu 12.Tại sao phải hiệu chỉnh hình học?Trình bày các
phương pháp hiệu chỉnh hình học và nguyên tắc chọn điểm
khống chế mặt đất.
Tại sao phải hiệu chỉnh hình học:
Trước quá trình phân tích, giải đoán, ảnh vệ tinh cần được nắn
chỉnh hình học để hạn chế sai số vị trí và chênh lệch địa hình, sao
cho hình ảnh gần với bản đồ địa hình ở phép chiếu trực giao
nhất.Kết quả giải đoán phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác của
ảnh. Do vậy, công đoạn nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh rất quan
trọng cho các bước phân tích tiếp theo.
Nắn chính: Mục đích của quá trình nắn là chuyển đổi các ảnh quét
đang ở toạ độ hàng cột của các pixel về toạ độ trắc địa (toạ độ
thực - hệ toạ độ địa lý hoặc toạ độ phẳng). Nhằm thực hiện 3
nhiệm vụ:
1. "Loại trừ" sai số vị trí điểm ảnh do góc nghiêng của ảnh gây
ra.
2. "Hạn chế" sai số vị trí điểm ảnh do chênh cao địa hình gây ra.
3. Đưa tấm ảnh về tỷ lệ của bản đồ cần thành lập
Các PP hiệu chỉnh hình học
Lựa chọn các phương pháp:
12

12


13

13

Hiệu chỉnh hệ thống ( Systematic correction ) : số liệu tham
chiếu hay tính chất hình học của cảm biến
Hiệu chỉnh phi hệ thống ( Non-Systematic Correction ) : PP
số bình phương nhỏ nhất
Hiệu chỉnh phối hợp
Nguyên tắc chọn điểm khống chế:
- Phân bố đều
- Đủ số điểm
- Độ chính xác cao
- Các đối tượng dễ nhận dạng

•

•
-

Câu 13.Trình bày quy trình và nguyên tắc về yếu tố ảnh trong
giải đoán ảnh bằng mắt thường.
Quy trình giải đoán ảnh bằng mắt thường:

Các yếu tố giải đoán ảnh (2 yếu tố):
Các yếu tố ảnh:

13

13


14

-

-

14

+ Tone ảnh: là tổng hợp lượng ánh sáng được phản xạ vào đối
tượng.
+ Mầu sắc: Mầu của đối tượng trên ảnh màu giả (FCC) giúp người
giải đoán phân biệt được nhiều đối tượng có tone ảnh tương tự
nhau trên ảnh đen trắng.
+ Hình dạng (Shape): là hình ảnh bên ngoài của đối tượng, giúp
người phân tích có thể phân biệt các đối tượng khác nhau.
+ Kích thước: là thông số về độ lớn, độ dài, độ rộng của đối
tượng. Kích thước liên quan đến tỉ lệ của ảnh.
+ Cấu trúc ảnh (texture): là sự thay đổi của độ sáng trên ảnh.
+ Mẫu (Pattern): là sự sắp xếp trong không gian của các đối
tượng.
+ Bóng (Shadow): là phần bị che lấp, không có ánh sáng mặt trời
chiếu tới nên không có ánh sáng phản hồi tới thiết bị thu.
+ Vị trí: trong không gian địa lý vị trí là thông số quan trọng giúp
cho người giải đoán phân biệt được đối tượng.
Các yếu tố địa kỹ thuật

Mạng lưới thủy văn
Hệ thông khe nứt: cần biết hướng , mật độ, hình dạng, độ lớn…
Hiện trạng sử dụng đất: Vừa là mục tiêu vừa là dấu hiệu. Cung cấp
các thông tin gián tiếp và quan trọng trong việc các định các
hướng đối tượng.
Dạng địa hình: cho phép nhận biết các yếu tố sơ bộ. Định hướng
phân tích giải đoán ảnh.
Thực vật: kiểu thực vật mức độ phát triển của thực vật cho phép
xác định các yếu tố tự nhiên dưới nó như loại đất, mức độ ẩm, độ
sâu mực nước ngầm, kể cả chất lượng nước

Câu 14.Khái niệm phân loại ảnh có kiểm định?Vẽ sơ đồ và
trình bày quá trình phân loại ảnh có kiểm định.
Phân loại có kiểm định (suppervice Classsification).
14

14


15

•

•
•



•
•

•

15

Là phân chia 1 cách có kiểm định các giá trị DN của các pixel ảnh
theo từng nhóm đơn vị lớp phủ mặt đất bằng việc sử dụng máy
tính và các thuật toán.
Phải tạo được chìa khoá phân tích phổ - tạo các vùng mẫu.
Từ đó, các pixel khác trong toàn ảnh sẽ được xem xét và sắp xếp
theo nguyên tắc “giống nhất” để đưa về các nhóm đối tượng đã
được đặt tên.
.
Sơ đồ quá trình phân loại ảnh có kiểm định:

Xác định lớp đối tượng: phụ thuộc vào mục tiêu và đặc điểm của
khu vực nghiên cứu. Các lớp đối tượng phải được xác định rõ.
Lựa chọn vùng mẫu cho từng đối tượng: sử dụng nguồn tư liệu bổ
sung. Vùng mẫu chắc chắn chính xác đủ lớn. Số lượng vùng mẫu
đủ lớn, phân bố đều, tránh chọn ở biển,..
Chọn thuật toán phân loại: MLC là thuật toán dựa trên nguyên tắc
xác suất của 1 pixel có thể được gán vào 1 trong m đối tượng định
trước được.
Quy trình phân loại ảnh gồm:
Bước 1: Định nghĩa các lớp:
Các lớp phân loại cần được định nghĩa rõ ràng về mặt
15

15

16


-

16

chỉ tiêu. Các chỉ tiêu này cần được lựa chọn có chú ý đến đặc thù
của tư liệu ảnh.
Bước 2: Lựa chọn các đặc tính.
Các đặc tính phổ hoặc cấu trúc cho phép phân biệt các lớp cần
được tập hợp, lựa chọn.
Bước 3: Chọn vùng mẫu
Các tệp mẫu cần được lựa chọn dựa vào kết quả của bước 1 và
2.Các số liệu lấy được dựa vào tệp mẫu có ý nghĩa quyết định
trong việc thành lập chỉ tiêu phân loại.
Bước 4: Lựa chọn các phương pháp phân loại.
Có thể sử dụng nhiều cách phân loại khác nhau trong khuôn khổ
tệp mẫu và so sánh kết quả đạt được để lựa chọn cách phân loại tối
ưu nhất, cho kết quả chính xác nhất.
Bước 5: Phân loại
Dựa trên các luật quyết đinh và các chỉ tiêu đã thiết lập, các pixel
sẽ được phân loại tuần tự theo các lớp đã chọn.
Bước 6: Kiểm tra kết quả phân loại
Các kết quả sau phân loại cần được kiểm tra độ chính xác và độ
tin cậy.Nếu các chỉ tiêu chính xác không đảm bảo thì cần thay đổi
hoặc điều chỉnh các chỉ tiêu phân loại một cách phù hợp nhằm đạt
kết quả tốt hơn.
Câu 15.Khái niệm phân loại ảnh không kiểm định?Vẽ sơ đồ và

trình bày quá trình phân loại ảnh không kiểm định.
Phân loại không kiểm định (Unsuppervice Classification)
Khái niệm:
Phân loại ảnh không kiểm định: chỉ sử dụng các giá trị phổ biến từ
ảnh cần phân loại. Người dùng định trước số lớp đối tượng. Các
lớp đối tượng được nhóm gộp theo cụm. Gán nhãn cho đối tượng.

16

16


17

17



Sơ đồ quá trình phân loại ảnh không kiểm định.

-

Xác định lớp đối tượng: phụ thuộc vào mục tiêu và đặc điểm của
khu vực nghiên cứu. Các lớp đối tượng phải được xác định rõ.
Chọn thuật toán phân loại: Isodata – kỹ thuật tự sắp xếp số liệu có
lặp lại.
Lựa chọn ngẫu nhiên các lớp đối tượng -> tính toán trọng tâm các
lớp này.
Hình thành lớp mới.
Tính toán khoảng cách từ các pixel đến trọng tâm các lớp mới.

Lặp lại cho đến khi khoảng cách trên là không đổi.
Các tham số phải xác định trước của Isodata
N là số lượng tối đa các nhóm đối tượng sẽ phân loại.
M là số lần lặp tối đa.
T là ngưỡng thay đổi, là ngưỡng mà sau mỗi lẫn lặp số % pixel
của các nhóm không vượt quá T.

•
•
•
•
•




17

17


18

18

Câu 16.Trình bày thuật toán phân loại ảnh có kiểm định
Maximum Likelihood Classifiacation (MLC) (có vẽ hình minh
hoạ).Ưu nhược điểm của thuật toán phân loại MLC.
- Là phương pháp phân loại có kiểm định.
- Sử dụng số liệu mẫu để xác định.

- Mỗi pixel được tính xác suất thuộc vào 1 lớp nào đó và được gán
vào lớp có xác suất lớn nhất

•
•

Ưu điểm: Độ chính xác cao do cơ sở toán học chặt chẽ
Chú ý khi sử dụng:
- Số lượng các khu vực lấy mẫu phải đủ lớn để các giá trị trung
bình cũng như ma trận phương sai, hiệp phương sai tính cho một
lớp nào đó có giá trị đúng với thực tế.
- Ma trận nghịch đảo của ma trận phương sai hiệp phương sai sẽ
không ổn định khi độ tương quan giữa các kênh phổ gần nhau quá
cao.
Câu 17.Trình bày thuật toán phân loại ảnh không kiểm định
Isodata (có vẽ hình minh hoạ). Ưu nhược điểm của thuật toán
phân loại Isodata.( không tìm thấy)

18

18


19

19

Câu 18.Ưu nhược điểm của phân loại ảnh không kiểm định, có
kiểm định.

19

19


20

20

B. Bài tập
1. Chuyển định dạng ảnh BIL, BIP, BSQ.
2. Tính toán độ phân giải ảnh RADAR.
3. Giải thích màu ảnh trên ảnh ENVI (sử dụng nguyên tắc
RGB).
Dạng bài 1.
Mô tả phổ phản xạ của thực vật, nước trên ảnh SPOT.
Sử dụng phương pháp phối màu RGB, hãy giải thích màu của
chúng trên ảnh màu giả (IR,G,B), biết đường cong phổ phản
xạ của chúng được thể hiện như trên hình.

Gợi ý trả lời:
Mô tả phổ phản xạ của thực vật, nước trên ảnh SPOT (mô tả lý
thuyết (câu 4) + đường cong phổ phản xạ thực tế mà đầu bài cho).
Sử dụng phương pháp phối màu RGB, hãy giải thích màu của
chúng trên ảnh màu giả (NIR,G,B), biết đường cong phổ phản xạ
của chúng được thể hiện như trên hình.

20

20

21

B

21

G

IR

Giải:
B1. Xác định giải sóng IR, G, B
IR= 0,75 μm – 1,4 μm
G= 0,5μm-0,56 μm
B = 0,46 μm-0,49 μm
B2. Thể hiện các dải sóng trên đường cong phổ phản xạ các đối
tượng như hình vẽ (đề bài sẽ không có các kẻ đen đâu nhé)
Chấp nhận lấy giá trị bất kỳ trong dải sóng, thông thường sẽ lấy
giá trị trung tâm.
B3. Xác định các giá trị DN tương ứng mà đường cong phổ phản
xạ của nước, thực vật của các kênh IR, G, B (gióng các giao điểm
của các kênh với đương cong phổ phản xạ lên DN).
(IR,G,B) = (175,75,50)
B4. Thể hiện điểm trên lên tổ hợp màu R,G,B.
(R,G,B) = (IR,G,B) = (175,75,50)
B5. Kết luận màu của đối tượng.

21

21


22

22

Dạng bài 2.Chuyển định dạng giữa BSQ, BIP, BIL.
VD: Một ảnh vệ tinh X có 3 kênh phổ đang lưu trữ ở dạng
BIP, hãy chuyển sang dạng BSQ





đáp án

22

22